Расчет числа автооператоров.

Расчет автоматической линии

 

Номинальный фонд работы оборудования:

 

                                                     Т₀= (365-t₀-t_n)ּτ-τ_nn*t^*_n,                                   (3.1.1)

 

где t₀- число выходных дней;

t_п- число праздничных дней;

  τ- время работы оборудования в сутки, ч;

t_пп- время сокращения смены,ч;

t_п^*- количество праздничных дней с учётом сдвоенных праздников;

                               

Т₀= (365-104-7)*16-1*7=3422 ч.

 

Действительный фонд работы оборудования:

 

Т_д= Т₀*(1-k_п),                                                (3.1.2)

 

где k_п- коэффициент простоя (0,08);

 

Т_д= 3422*(1-0,08)=3148,24 ч                          

 

Эффективный фонд работы оборудования:

 

                             Т_э= Т_д- (365- t₀- t_п)*τ_п.о.,                                 (3.1.3)

 

где τ_п.о.- время подготовительно- заключительных операций, ч.

 

T_э= 3148,24- (365-104-7)*1=2894,24 ч.

 

Темп выхода автомата примем равным 3,5 мин.

Выбираем ритм выдачи R.

Определим количество основных ванн, n_осн:

 

 

где  – время технологического цикла, мин;

 – ритм выдачи, мин.

 

где  – время основных операций;

 – вспомогательное время, которое необходимо на загрузку разгрузку ванны, принимаем 2 мин.

Задаемся предполагаемым R и рассчитываем количество ванн. Рассчитанное количество ванн округляем до большего целого числа и определяем коэффициент использования ванн К_исп, %

 

 

где  – принятое количество ванн.

Полученные данные о количестве ванн и коэффициенте использовании ванн сводим в таблицу 10.

Таблица 10 – Зависимость количества ванн от ритма выдачи

Операция	R, мин.	7	8	9	10	11
Цинкование (на подвесках)	n	8	7	6	5	3
	Кисп, %	86	88	91	98,5	90
Электрохимическое обезжиривание анодное	n	1	1	1	1	1
	Кисп, %	71	63	55	50	45
Травление	n	2	2	1	1	1
	Кисп, %	71,4	62,5	55,6	100	91

Принимаем наиболее оптимальный ритм выдачи равный 11 мин.

 

 

S_ед.з.=S_год* (1+α)*R/ T_э*60,                          (3.1.4)

 

где S_год- годовая программа попокрытию, м²;

 

S_ед.з= [ 50000 · (1+0,03) · 11 ] / 2894,24 · 60 = 3,23 м²

 

где R-ритм выдачи;

S_год – годовая производительность линии, м²/год;

a - коэффициент исправимого брака (0,03);

Тэф – эффективный фонд времени в году, ч.

 

     Расчитаем количесво ванн:

t=

Необходимое количество ванн n:

 

n =3

К_исп=90%

 

Количество деталей на подвеске n, шт. определяется по формуле:

 

n = ,                                              

 

n =  шт.

Располагаем на 1 подвеску по 70 деталей. Выбираем подвеску с горизонтальным расположением стержней внутри рамы. Стержни изготовлены наклоненными в сторону краев рамы, что ускоряет стекание раствора с подвески, уменьшая тем самым унос раствора, а также позволяет избежать падение капель раствора с верхней зоны подвески на деталь.

Рассчитываем длину подвески по формуле:

,

(3.10)

где – ширина деталей, мм;

b_заз – ширина зазора между деталями, мм;

 – число деталей в одном ряду подвески, шт

мм

Рассчитываем высоту подвески:

,

(3.11)

где h_дет – высота деталей, мм;

h_заз – высота зазора между деталями, мм;N_{дет. в.} – число деталей по вертикали на подвеске, шт;

α – угол наклона поперечных перекладин подвески, град.

мм

Для расчета габаритных размеров ванны воспользуемся следующими формулами.

Длина ванны:

,

(3.12)

где n₁ – количество позиций в ванне, шт;

L₁ – длина подвески, мм;

L₂ – расстояние между подвесками (50-100), мм;

L₃ – расстояние между торцом стенки и подвеской (100-150), мм.

L=1 мм

Принимаем длину ванны L= 950 мм.

Ширина ванны:

а) для электрохимических процессов:

,

(3.13)

где n – число катодных штанг, шт;

b₁ – расстояние от анода до внутренней стенки ванны (50), мм;

b₂ – расстояние между анодам и катодом (150-200), мм;

B₁ – ширина катодной штанги, мм;

d – толщина анода, мм.

мм

Принимаем ширину ванны для электрохимических процессов 830 мм.

б) для химических процессов:

,

(3.14)

где n₂ – число катодных штанг,

B₁ – максимальный размер детали по ширине ванны, мм;

B₃ – расстояние между внутренней стенкой ванны и подвеской, мм;

B₄ – ширина подвески, мм.

B=830 мм

Принимаем ширину ванны для химических процессов 830 мм.

Высота ванны:

,

(3.15)

Где Н₂ – расстояние от дна до нижнего края подвески (150-300), мм;

Н₃ – расстояние от зеркала электролита до верхнего края подвески (50), мм;

Н₄ – расстояние от края ванны до зеркала электролита (100-150 мм без перемешивания, 150-250 мм с перемешиванием), мм

мм

Исходя из полученных расчетов, принимаем ванну по ГОСТ 23738 - 85 со следующими характеристиками:

Для ванн электрохимической обработки:

Длина: 950 мм

Ширина:    830 мм

Высота: 1270 мм

Для ванн химической обработки:

Длина: 950 мм

Ширина:    830 мм

Высота: 1270 мм

Полезный объем электролитов:

 

,

(3.16)

Длина автооператорной линии L_АОЛ, мм, рассчитывается по формуле:

,

(3.17)

где     В_ван – внутренняя ширина ванны, мм;

В_с– ширина сушильной камеры, мм;

 – ширина стойки загрузки-разгрузки, мм (600 мм);

 – расстояние между сушильной камерой и стойкой загрузки-разгрузки, мм (400 мм);

n – количество ванн одного типа размера;

n₀ – количество сопряжений ванн без бортовых отсосов;

n₁– количество сопряжений ванн с односторонними бортовыми отсосами;

n₂ – количество сопряжений ванн с двухсторонними бортовыми отсосами;

Δl₀– зазор между ваннами без бортовых отсосов (160 мм), мм;

Δl₁ – зазор между ваннами с односторонними бортовыми отсосами (290 мм), мм;

Δl₂ – зазор между ваннами с двухсторонними бортовыми отсосами (390 мм), мм;

Δl_б – расстояние от края бортового отсоса до ванны (212 мм), мм.

В размер ширины ванны для обезжиривания, активации, промывки необходимо учесть сливной карман (80 мм).

мм

Ширина линии рассчитывается по формуле:

,

(3.18)

где В₁ – расстояние от наружной стенки ванны до наружной плоскости опорной стойки, мм (В₁ = 650 мм);

В₂– ширина площадки обслуживания, мм (В ₂ = 2000

 мм).

B=830+650+2000=3480мм.

Высота линии принимается в зависимости от типа автооператора и вида обработки деталей. Так как в линии детали обрабатываются на подвесках и высота ванн составляет 1270 мм, то высота линии будет равна 3890 мм.

Принимается линия размером 13790×3480×3890 мм.

 

Построение циклограммы

Циклограмма – это графическое или табличное изображение функциональных перемещений автооператора при выполнении им последовательности переноса технологических спутников по позициям с соблюдением заданной длительности технологических операций. Термин «циклограмма» означает, что по истечении времени, равного длительности цикла перемещения автооператора, последовательность ходов автооператора полностью начнет повторяться.

При построении циклограммы были использованы следующие условные обозначения:

▬▬ – рабочий ход автооператора – перемещение автооператора с технологическим спутником;

▬▬ – холостой ход автооператора – перемещение автооператора без технологического спутника;

► – разгрузка позиции;

◄ – загрузка позиции;

–

30

время выстоя автооператора над позицией.

 

При построении циклограммы вначале необходимо определить длительность цикла работы автооператора:

 

t_ц = R · n = 11 · 1 = 11 мин.,

 

где R – ритм выдачи;n – количество позиций с максимальной длительностью операции.

Цикл работы автооператора состоит из подциклов, каждый из которых равен ритму выдачи. Цикл работы автооператора включает время, в течении которого автооператор должен выполнить операции по обслуживанию ванн, находящихся в зоне его действия, и вернуться на исходную позицию.

Построенная циклограмма позволяет определить следующие параметры:

1) уточненный ритм выдачи;

2) последовательность выполнения технологических операций;

3) последовательность выполнения транспортных операций;

4) фактическую длительность технологических операций.

 

Ванна тёплой промывки

Тепловые потери в период разогрева раствора ванны состоят из количества теплоты, необходимой для разогрева раствора до рабочей температуры, для покрытия потерь открытым зеркалом ванны, стенками ванны, для разогрева корпуса ванны и деталей.

Для определения тепла необходимого на разогрев ванны до рабочей температуры используется следующая формула:

 

                 Q_{разогрева}=Q₁+0,5^. Q₂                                            (2.65)

 

                Q₁=Q_{раз. эл-та}+Q_{раз.ванны}                                         (2.66)

 

     Q_{раз. эл-та}+Q_{раз.ванны}=[с_эл-та ^. G_эл-та+с_{мат. ванны}^. G_{мат. ванны}]^. (t_к-t_н)          (2.67)

 

     Q_{раз. эл-та}+Q_{раз.ванны}=[4,18^. 1160+0,5^. 488,128](60-20)=203714,44 кДж

 

Суммарные потери в окружающую среду определяются:

 

                         Q₂=Q₂¹+Q₂¹¹,                                             (2.68)

 

где Q₂¹ – потери теплоты через боковые стенки и дно ванны; Q₂¹¹ – затраты теплоты на испарение жидкости.

 

                        Q₂¹=q^. F^. t_раз,                                              (2.69)

t_раз – должно составлять в зависимости от объема электролита и способа нагрева (0,5-1 ч); F – площадь стенок и дна ванны; q – потери тепла с 1 м² поверхности стенки и дна ванны, кДж/м²*ч.

 

Q₂¹=5,3^. 3,488=18,48 кДж

 

              Q₂¹¹= (5,7+4,1^. V)^. (t_к-t_н)^. S_{зеркала}^. t_раз,                       (2.70)

где V – скорость движения воздуха (6-7 м/с); S_{зеркала} – площадь поверхности зеркала ванны.

 

Q₂¹¹= (5,7+4,1^. 7)(70-55)^. 0,78=402,48 кДж

Суммарные потери в окружающую среду:

 

Q₂=26,23+402,48=428,71 кДж

Далее необходимо подобрать нагреватель в качестве, которого можно использовать ТЭН. Рассчитывается мощность ТЭНа по формуле:

 

                            N=Q_{разогрева}/кпд^. t_раз,                                       (2.71)

где кпд – принимается меньше либо равным 0,95.

 

Q_{разогрева}=203714,44+0,5^. 428,71=203928,79 кДж

 

N=203928,79 /0,95^. 3600=59,2 кВт.

2.5.Выбор и расчет технологического оборудования

 

2.5.1. Гидравлический расчет ванны цинкования.

Целью гидравлического расчета является определение толщины стенок и днища ванн и рабочих емкостей.

Суммарное гидравлическое давление на боковые стенки аппарата определяется по формуле:

                                     ,                                           (2.98)

где ρ – плотность раствора, кг/м³;

  g – ускорение свободного давления, м/с;

  Н – высота столба жидкости, м;

  F_б – площадь боковой стенки, м².

Суммарное гидравлическое давление на днище определяется по формуле:

 

                                               ,                                     (2.99)

где F_д – площадь днища, м².

Толщина дна , мм, определяется из условия максимально допустимого напряжения:

 

                                         ,                                  (2.100)

где Р – распределение по всей поверхности постоянного давления, Па.

  К = В / L ≤ 1

σ_мак – максимально допустимое напряжение.

Для ванны цинкования: Н = 1,45 м, B= 0,95 м, L = 0,83 м.

 

К = 0,5 / 1,6 = 0,3125

Суммарное давление на стенку составит:

 

Суммарное гидравлическое давление на днище:

 

Толщину дна:

 

Принимаем толщину стенки дна равной 4 мм и определяем величину перегиба днища f_max, мм, по формуле

  f_max = ,                               (2.101)

где Е – модуль Юнга, Па.

 

f_max = = 0,0081 м

 

2.5.2.Расчет и подбор вспомогательного оборудования.

Подбор вентилятора.

Для уменьшения количества вредных испарений в воздухе рабочей зоны на бортах гальванических ванн, ванны травления, активации, ванн хроматирования и ванн обезжиривания устанавливаются бортовые отсосы с горизонтальной щелью всасывания.

Объема воздуха L, м³/ч, отсасываемого от зеркала ванн, рассчитывается по формуле:

 

                        L = L₀ · K_Δt · K_т · K₁ · K₂ · K₃ · K₄,                               (2.102)

где L₀ – удельный объем воздуха, отсасывания от ванн, м³/ч;

  K_Δt – коэффициент, учитывающий разность температур раствора и помещения;

  K_т – коэффициент, учитывающий токсичность и интенсивность выделения вредных веществ;

  K₁ – коэффициент, учитывающий тип отсоса;

  K₂ – коэффициент, учитывающий воздушное перемешивание раствора, барботаж;

K₃ – коэффициент, учитывающий укрытие зеркала электролита плавающими телами;

K₄ – коэффициент, учитывающий укрытие зеркала электролита путем введения ПАВ.

Удельный объем отсасываемого воздуха L₀, м³/ч, рассчитывается по формуле:

 

  L₀ = 1400 · (0,53 ·  + H₁) · 0,66 · B_вн,                     (2.103)

где В_вн - внутренняя ширина ванны, м;

L_вн – внутренняя длина ванны, м;

Н₁ – расстояние от зеркала электролита до борта ванны, м.

Для ванн химического обезжиривания, травления, активации, хроматирования, цинкования и электрохимического обезжиривания:

 

L₀ = 1400 · (0,53 ·  + 0,15) · 0,66 · 0,5 = 127,6 м³/ч;

Рассчитаем объем воздуха.

Для ванны химического обезжиривания:

 

L = 127,6· 1,0 · 1,0 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 57,42 м³/ч

Для ванны электрохимического обезжиривания:

 

L = 127,6· 1,0 · 1,6 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 91,872 м³/ч

Для ванны травления и активации:

 

L = 127,6· 1,0 · 1,25 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 71,78м³/ч

Для ванны цинкования:

 

L = 127,6· 1,0 · 0,5 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 28,71м³/ч

Для ванны хроматирования:

 

L = 127,6· 1,0 · 0,5 · 1,0 · 1,2 · 0,75 · 0,5 = 28,71 м³/ч

Общий объем воздуха, который необходимо отсасывать от гальванической линии:

 

∑L = 57,42+91,872+2^. 71,78+3^. 28,71= 378,98 м³/ ч

Выбираем вентилятор среднего давления Ц4-70 марки 3,15. Его производительность 2800 м³/ч. Полное давление 116 Па, КПД = 0,755, мощность 1,5 кВт, габаритные размеры 605×637×605 мм.

Подбор насоса для ванны цинкования.

Часовой расход жидкости Q, м³/ч, рассчитывается по формуле:

 

                                                Q =  ,                                               (2.104)

где V – объем ванны, м³;

  τ – время одного час в секундах.

 

Q = 1,16/ 3600 = 3,2· 10^-4 м³/с.

Для всасывающего и нагнетающего трубопровода принимаем одинаковую скорость течения, равную 2 м/с.

Внутренний диаметр трубопровода d, м, определяется по формуле:

 

                                                 d = ,                                           (2.105)

где ω – скорость течения жидкости, м/с.

 

d =  = 0,014 м

Выбирается стальная труба наружным диаметром 0,022 м с толщиной стенки 2 мм. Внутренний диаметр трубы d = 0,018 м. Фактическая скорость течения жидкости по трубе:

 

ω = 4 · Q / (π · d²) = 4 · 3,2 · 10^-4 / (3,14· 0,018² )= 1,26 м/с

Определение потерь на трение и местные сопротивления.

Число Рейнольдса Re рассчитывается по формуле:

 

                            Re = ω · d · ρ / μ,                                           (2.106)

 где ρ – плотность раствора, кг/м³;

  μ – вязкость раствора, Н·с/м².

 

Re = 1,26 · 0,018 · 1088/ 2,74 · 10^-3 = 9005,8

т.е. режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной Δ = 2 · 10^-4м.

 Относительная шероховатость е рассчитывается по формуле

 

                                 е = Δ / d                                                        (2.107)

 

е = 2 · 10^-4 / 0,018 = 0,0111

Т.к. в трубопроводе имеет место смешанное трение, то расчет коэффициента трения λ следует проводить по формуле:

 

                     λ = 0,11 · (е + 68 / Re)^0,25                                        (2.108)

 

λ = 0,11 · (0,0111 + 68 / 9005,8)^0,25 = 0,041

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений Σξ

Для всасывающей линии:

ξ₁ – вход в трубу (принимаем с острыми краями): ξ₁ = 0,5;

ξ₂ – прямоточные вентили: ξ₂ = 1,04;

ξ₃ – отводы: коэффициент А = 1, зависит от угла, на который изменяется направление потока в отводе; коэффициент В = 0,09; ξ₃ = 0,09.

 

Σξ = ξ₁ + 2ξ₂ + 4 ξ₃

 

Σξ = 0,5 + 2 · 1,04 + 4 · 0,09 = 2,94.

 

Потерянный напор во всасывающей линии находится по формуле:

 

                              h_п.вс. = (λ ·  + Σξ) · ,                                    (2.109)

 

где l - длина трубопровода, м;

d_э – эквивалентный диаметр трубопровода, м;

g – скорость свободного падения, м/с.

 

h_п.вс. = (0,041 ·  + 2,94) ·  = 1,53 м

Для нагнетательной линии:

ξ₁ – отводы под углом 120º: А = 1,17; В = 0,09; ξ₁ = 0,105;

ξ₂ – отводы под углом 90º: А = 1; В = 0,09; ξ₂ = 0,09;

ξ₃ – нормальные вентили: ξ₃ = 8;

ξ₄ – выход из трубы ξ₄ = 1.

 

Σξ = 2ξ₁  + 10ξ₂ + 2 ξ₃ + ξ₄

 

Σξ = 2 · 0,105 + 10 · 0,09 + 2 · 8 + 1 =18,11

Потерянный напор в нагнетательной линии находится:

 

h_п.н. = (0,041·  + 18,11) ·  = 2,39м

Общие потери напора:

 

h_п = h_п.вс. + h_п.н. = 1,53+2,39=3,92м

Необходимый напор насоса рассчитывается по формуле:

 

                      H =  + H_г + h_п,                                   (2.110)

 

где Р₂ – давление в аппарате, в который подается жидкость, атм;

  Р₁ – давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость, атм;

   Н_г – геометрическая высота подъема жидкости.

Т.к. установка работает при атмосферном давлении, то Р₂ = Р₁ = 1 атм, тогда

 

Н = 3 +3,92 = 6,92м

Полезная мощность насоса N_n, Вт, рассчитывается по формуле

  

                           N_n = ρ · g · Q · H                                             (2.111)

 

N_n = 1088 · 9,81 · 3,2 · 10^-4 · 6,92 = 23,63 Вт.

Мощность электродвигателя N, Вт, рассчитывается по формуле

 

                                             N= ,                                            (2.112)

 

где η_п - коэффициенты полезного действия насоса

η_пер – коэффициенты полезного действия передачи от электродвигателя к насосу. Принимаем η_п = 0,8 и η_пер = 1 для центробежного насоса.

 

N =  =29,54 Вт

Расчет штуцеров.

Для ванн, из которых жидкости вытекают самотеком, скорость ее движения в трубопроводе может быть принята до 0,5 м/с. Для ванн, из которых жидкости перекачиваются насосом, скорость ее движения в трубопроводе может быть принята до 2,0 м/с.

Часовой расход жидкости в ванне Q = 2,3 · 10^-4 м³/с.

Внутренний диаметр штуцеров

 

d₁ =  = 0,024 м.

 

 

 

                               

     

 

.

 

 

 

 

 

 

                                                       

 

    

    

 

Расчет штуцеров

 

Поскольку жидкости из ванн электрохимического осаждения цинка, ванн обезжиривания, травления, улавливания и промывок вытекают самотеком, то скорость их движения в трубопроводе может быть принята до 0,5 м/с.

Расход жидкости в ванне нанесения цинка и обезжиривания 2,8 · 10^-4 м³/с, а в ваннах пассивирования, травления, улавливания и промывок 2,3 · 10^-4 м³/с.

Внутренний диаметр штуцеров определяется по формуле (3.4.4):

 

d₁ =  = 0,027м.

 

Принимаем наружный диаметр штуцера 30 мм, толщина стенки 3,5 мм, материал штуцера – углеродистая сталь.

 

D₂ =  = 0,024 м.

 

Принимаем наружный диаметр штуцера 30 мм, толщина стенки 3,5 мм, материал штуцера – углеродистая сталь.

 

Расчет автоматической линии

 

Номинальный фонд работы оборудования:

 

                                                     Т₀= (365-t₀-t_n)ּτ-τ_nn*t^*_n,                                   (3.1.1)

 

где t₀- число выходных дней;

t_п- число праздничных дней;

  τ- время работы оборудования в сутки, ч;

t_пп- время сокращения смены,ч;

t_п^*- количество праздничных дней с учётом сдвоенных праздников;

                               

Т₀= (365-104-7)*16-1*7=3422 ч.

 

Действительный фонд работы оборудования:

 

Т_д= Т₀*(1-k_п),                                                (3.1.2)

 

где k_п- коэффициент простоя (0,08);

 

Т_д= 3422*(1-0,08)=3148,24 ч                          

 

Эффективный фонд работы оборудования:

 

                             Т_э= Т_д- (365- t₀- t_п)*τ_п.о.,                                 (3.1.3)

 

где τ_п.о.- время подготовительно- заключительных операций, ч.

 

T_э= 3148,24- (365-104-7)*1=2894,24 ч.

 

Темп выхода автомата примем равным 3,5 мин.

Выбираем ритм выдачи R.

Определим количество основных ванн, n_осн:

 

 

где  – время технологического цикла, мин;

 – ритм выдачи, мин.

 

где  – время основных операций;

 – вспомогательное время, которое необходимо на загрузку разгрузку ванны, принимаем 2 мин.

Задаемся предполагаемым R и рассчитываем количество ванн. Рассчитанное количество ванн округляем до большего целого числа и определяем коэффициент использования ванн К_исп, %

 

 

где  – принятое количество ванн.

Полученные данные о количестве ванн и коэффициенте использовании ванн сводим в таблицу 10.

Таблица 10 – Зависимость количества ванн от ритма выдачи

Операция	R, мин.	7	8	9	10	11
Цинкование (на подвесках)	n	8	7	6	5	3
	Кисп, %	86	88	91	98,5	90
Электрохимическое обезжиривание анодное	n	1	1	1	1	1
	Кисп, %	71	63	55	50	45
Травление	n	2	2	1	1	1
	Кисп, %	71,4	62,5	55,6	100	91

Принимаем наиболее оптимальный ритм выдачи равный 11 мин.

 

 

S_ед.з.=S_год* (1+α)*R/ T_э*60,                          (3.1.4)

 

где S_год- годовая программа попокрытию, м²;

 

S_ед.з= [ 50000 · (1+0,03) · 11 ] / 2894,24 · 60 = 3,23 м²

 

где R-ритм выдачи;

S_год – годовая производительность линии, м²/год;

a - коэффициент исправимого брака (0,03);

Тэф – эффективный фонд времени в году, ч.

 

     Расчитаем количесво ванн:

t=

Необходимое количество ванн n:

 

n =3

К_исп=90%

 

Количество деталей на подвеске n, шт. определяется по формуле:

 

n = ,                                              

 

n =  шт.

Располагаем на 1 подвеску по 70 деталей. Выбираем подвеску с горизонтальным расположением стержней внутри рамы. Стержни изготовлены наклоненными в сторону краев рамы, что ускоряет стекание раствора с подвески, уменьшая тем самым унос раствора, а также позволяет избежать падение капель раствора с верхней зоны подвески на деталь.

Рассчитываем длину подвески по формуле:

,

(3.10)

где – ширина деталей, мм;

b_заз – ширина зазора между деталями, мм;

 – число деталей в одном ряду подвески, шт

мм

Рассчитываем высоту подвески:

,

(3.11)

где h_дет – высота деталей, мм;

h_заз – высота зазора между деталями, мм;N_{дет. в.} – число деталей по вертикали на подвеске, шт;

α – угол наклона поперечных перекладин подвески, град.

мм

Для расчета габаритных размеров ванны воспользуемся следующими формулами.

Длина ванны:

,

(3.12)

где n₁ – количество позиций в ванне, шт;

L₁ – длина подвески, мм;

L₂ – расстояние между подвесками (50-100), мм;

L₃ – расстояние между торцом стенки и подвеской (100-150), мм.

L=1 мм

Принимаем длину ванны L= 950 мм.

Ширина ванны:

а) для электрохимических процессов:

,

(3.13)

где n – число катодных штанг, шт;

b₁ – расстояние от анода до внутренней стенки ванны (50), мм;

b₂ – расстояние между анодам и катодом (150-200), мм;

B₁ – ширина катодной штанги, мм;

d – толщина анода, мм.

мм

Принимаем ширину ванны для электрохимических процессов 830 мм.

б) для химических процессов:

,

(3.14)

где n₂ – число катодных штанг,

B₁ – максимальный размер детали по ширине ванны, мм;

B₃ – расстояние между внутренней стенкой ванны и подвеской, мм;

B₄ – ширина подвески, мм.

B=830 мм

Принимаем ширину ванны для химических процессов 830 мм.

Высота ванны:

,

(3.15)

Где Н₂ – расстояние от дна до нижнего края подвески (150-300), мм;

Н₃ – расстояние от зеркала электролита до верхнего края подвески (50), мм;

Н₄ – расстояние от края ванны до зеркала электролита (100-150 мм без перемешивания, 150-250 мм с перемешиванием), мм

мм

Исходя из полученных расчетов, принимаем ванну по ГОСТ 23738 - 85 со следующими характеристиками:

Для ванн электрохимической обработки:

Длина: 950 мм

Ширина:    830 мм

Высота: 1270 мм

Для ванн химической обработки:

Длина: 950 мм

Ширина:    830 мм

Высота: 1270 мм

Полезный объем электролитов:

 

,

(3.16)

Длина автооператорной линии L_АОЛ, мм, рассчитывается по формуле:

,

(3.17)

где     В_ван – внутренняя ширина ванны, мм;

В_с– ширина сушильной камеры, мм;

 – ширина стойки загрузки-разгрузки, мм (600 мм);

 – расстояние между сушильной камерой и стойкой загрузки-разгрузки, мм (400 мм);

n – количество ванн одного типа размера;

n₀ – количество сопряжений ванн без бортовых отсосов;

n₁– количество сопряжений ванн с односторонними бортовыми отсосами;

n₂ – количество сопряжений ванн с двухсторонними бортовыми отсосами;

Δl₀– зазор между ваннами без бортовых отсосов (160 мм), мм;

Δl₁ – зазор между ваннами с односторонними бортовыми отсосами (290 мм), мм;

Δl₂ – зазор между ваннами с двухсторонними бортовыми отсосами (390 мм), мм;

Δl_б – расстояние от края бортового отсоса до ванны (212 мм), мм.

В размер ширины ванны для обезжиривания, активации, промывки необходимо учесть сливной карман (80 мм).

мм

Ширина линии рассчитывается по формуле:

,

(3.18)

где В₁ – расстояние от наружной стенки ванны до наружной плоскости опорной стойки, мм (В₁ = 650 мм);

В₂– ширина площадки обслуживания, мм (В ₂ = 2000

 мм).

B=830+650+2000=3480мм.

Высота линии принимается в зависимости от типа автооператора и вида обработки деталей. Так как в линии детали обрабатываются на подвесках и высота ванн составляет 1270 мм, то высота линии будет равна 3890 мм.

Принимается линия размером 13790×3480×3890 мм.

 

Расчет числа автооператоров.

Выбирается подвесной автооператор.

Технические характеристики:

грузоподъёмность, кг	50
скорость горизонтального движения, м/с	0,41/0,14
скорость вертикального движения грузозахватов, м/с	0,3/0,15
наибольшая длина обслуживания ванн, мм	900-1100
масса, кг	40
габариты манипулятора	3150×1210×2985

 

 

                              (3.1.20.)

 

где Т₁ – суммарное время горизонтального перемещения, сек:

 

 

T′₁^.= L / n                                                  (3.1.21.)

 

где n₁ – количество позиций в линии; ν₁ – скорость горизонтального перемещения автооператора, м/с; L – длина линии.

 

Т′₁ = 19352 / 0,22 ∙ 100= 879,6

 

Т″₁ = 0,8796 / 0,22 = 4

 

T₁ = 4 ∙ (14 – 1) = 52сек.

 

Т₂ – суммарное время на подъем и опускание, сек:

 

,                               (3.1.22.)

 

где  – среднее время подъема и опускания, сек; n₂, n₃, n₄ – количество позиций с однократным, двукратным, трехкратным обслуживанием ванны соответственно (n₂ = 10, n₃=6, n₄ = 1).

 

,                                              (3.1.23.)

 

где h – геометрическая высота подъема, м;